淺析電子式面團拉伸儀的應用
1概述
小麥粉面團的流變學特性在很大程度上反映了面粉的內(nèi)在品質(zhì)，對面粉尤其是專用粉的生產(chǎn)及小麥品質(zhì)的評價有著極為重要的意義。電子式面團拉伸儀是測試小麥粉面團流變學特性，尤其是延展性能的專用設備。主要用于農(nóng)業(yè)、糧食和食品檢測科研院所以及面粉和食品加工企業(yè)對小麥粉品質(zhì)的檢測及面粉改良劑的研究，通過不同醒發(fā)時間的拉伸曲線所表示的面團拉伸性能，判斷面團的延展性，從而評價小麥粉的特性。
面團拉伸儀是國際上20世紀40年代就已經(jīng)通用了的產(chǎn)品，是國際和國內(nèi)小麥粉品質(zhì)標準檢測方法規(guī)定的檢測設備。ISO標準、AACC標準、ICC標準以及國標對此都有其相應的標準測試方法。隨著科學技術的不斷發(fā)展，計算機在糧食檢測行業(yè)的普及應用，研制先進的電子式面團拉伸儀代替沿用幾十年的機械式拉伸儀，提高檢測精度和檢測效率，方便用戶使用，是我們科研工作人員面臨的主要任務。
2主要結構和工作原理
電子式面團拉伸儀主機包括：球形器、搓條器、拉伸機構、數(shù)據(jù)記錄和處理系統(tǒng)。
2.1球形器
球形器和搓條器是為面團拉伸做準備工作的。球形器的主要功能是將拉伸儀形成的部分面團揉成均勻一致的球狀面團。
2.2搓條器
其功能是將球形器滾成的球形面團揉成均勻一致的圓柱形狀的面條，以備醒發(fā)使用。
2.3醒發(fā)箱
主要用作面團拉伸之前的醒發(fā)之用。醒發(fā)室依靠循環(huán)水浴的作用，使其保持在30e的恒溫狀態(tài)。
2.4拉面機構
拉面機構是拉伸儀的重要組成部分。它裝在機座右端，依靠拉面鉤上下移動，將置于托面架上的面團向下不斷拉長，直到斷裂。
2.5數(shù)據(jù)記錄和處理系統(tǒng)
電子式面團拉伸儀通過電子系統(tǒng)將測量信號數(shù)據(jù)化，通過計算機串口輸送到計算機，然后通過一套拉伸評價軟件對試驗數(shù)據(jù)進行計算和評估，并在顯示器上顯示拉伸性能圖線和評價結果，直觀便利。它取代原來進口設備的機械式測力、記錄系統(tǒng)。數(shù)據(jù)記錄和處理系統(tǒng)包括傳感器、變送器、一套專用評價軟件和計算機、打印機。
啟動拉伸測試裝置后，拉面鉤下行拉伸面團，拉面產(chǎn)生的阻力通過力傳感器和變送器傳輸至計算機系統(tǒng)，計算機自動記錄下拉伸阻力隨時間的變化曲線。拉伸過程結束，系統(tǒng)軟件自動評價試驗結果，并儲存在計算機中，打印出來。
電子式面團拉伸儀采用目前先進的電子傳感技術，替代了國外同類產(chǎn)品沿用多年的機械式拉伸儀的測力系統(tǒng)，計算機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)代替機械圖形記錄系統(tǒng)，采用專用拉伸性能評價軟件代替人工評價數(shù)據(jù)，在整機設計方面實現(xiàn)了重大技術突破，已經(jīng)申請國家專利。
3電子式面團拉伸儀評定的主要指標根據(jù)國標GB14615-93規(guī)定，一般拉伸試驗需要測試面團在45、90、135min3個時段的拉伸圖。
不同時段的拉伸圖評價如下技術指標：
面團最大拉伸阻力：指拉伸曲線最大高度Rm。50mm處面團拉伸阻力：從拉面鉤接觸面團開始，到圖形記錄到50mm處對應的拉伸高度。評價圖示R50。面團的拉伸阻力表示面團的韌性大小。韌性大小表明面筋網(wǎng)絡結構的牢固性、強度和持氣能力。
面團延展度：從拉面鉤接觸面團開始，到面團被拉斷，拉伸曲線橫坐標的距離，以毫米表示。面團延展度表明面筋網(wǎng)絡結構的膨脹能力。
拉伸曲線面積：指拉伸曲線與水平線所圍成的面積，以平方厘米計。它表明拉伸面團時所需要的能量、筋力大小。面積越大，能量越大。
不同的小麥粉品質(zhì)特性，反映在拉伸曲線圖上。根據(jù)以上4個綜合指標，綜合評價小麥粉的特性。
4主要功能和特點
根據(jù)拉伸圖進行以上指標的評價一般需要試驗人員在試驗結束后進行。機械式拉伸儀首先根據(jù)人工判斷修正面團斷裂處的圖形，然后采用量尺反復測量拉伸圖的高度和長度以評價拉伸阻力和延展度，用求積儀進行拉伸面積的測量，以判斷拉伸能量的大小。為保證試驗結果的準確性，根據(jù)國標要求，一般試驗結果表示以雙試驗的平均值為準，這樣在每個時段，都需要測試2張圖形，3個時段需要給出6張圖形。結果需要反復測量計算，并計算平均值，計算測量工作量大，試驗輔助時間長，測量誤差大，效率低。
電子式拉伸儀充分利用計算機的優(yōu)勢，自動完成試驗結果的評價，并進行雙試驗均值計算，試驗準確性和檢驗效率均大大提高。以下是電子式面團拉伸儀的主要功能及其特點。
4.1主要功能
(1)自動調(diào)零，不受托架重量的限制;
(2)自動記錄拉伸圖形;
(3)自動計算拉伸阻力、延展度和拉伸能量等評價指標，各種數(shù)據(jù)的讀取快捷、準確;
(4)自動記錄雙實驗數(shù)據(jù)，并計算平均值;
(5)速度、0點及其線性校準在電腦上按提示進行;
(6)根據(jù)要求，拉伸測試曲線可分時段或全部顯示;
(7)拉伸評價軟件具有很好的數(shù)據(jù)處理功能，可以將結果直接顯示并儲存起來;并且對于面團斷裂處出現(xiàn)的不規(guī)則圖形，可以進行人工修正或自動修正;
(8)測試數(shù)據(jù)可以列表形式瀏覽并保存為文本文件，供EXCEL表格進行處理;
(9)測試曲線和性能數(shù)據(jù)還能夠以位圖形式拷入到剪貼板以作其它Office文件處理之用;
(10)自動分析評價曲線并將分析結果與拉伸曲線、試驗參數(shù)一同打印出來，因而消除了由于人工分析曲線所造成的誤差。
4.2主要特點
4.2.1測試準確、快捷
產(chǎn)品采用高精度電子檢測技術，面團拉伸自動評價軟件自動分析、評價測試結果，減少了人工計算量及檢驗輔助時間。消除由于人工分析曲線所造成的誤差，讀取測試數(shù)據(jù)準確、快捷。
4.2.2可靠性強
采用高精度的電子傳感器代替其機械數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)，機械加工和裝配、調(diào)試方便，精度可以得到保證;經(jīng)國家糧食局標準質(zhì)量中心專家組進行多樣品檢測，測試結果具有很好的重復性和再現(xiàn)性。
4.2.3自動化程度高
該機充分利用電子技術的優(yōu)勢，采用計算機進行多種運算和圖形處理，自動計算修正面團斷裂處的圖形，并評價結果。根據(jù)用戶需要，還可以將數(shù)據(jù)及圖形轉(zhuǎn)換到其他office文檔進行處理、分析，免除人工計算和進行數(shù)據(jù)記錄的時間，該特點對科研和檢測部門進行多樣品重復性試驗尤其便利。
4.2.4使用方便
采用電子測力系統(tǒng)，設備結構簡單，整機不需要特殊保養(yǎng)即可保證測量精度�？芍苯舆M行測試和計算數(shù)據(jù)，使用方便，操作人員只需簡單培訓即可操作。
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